(57)【要約】【課題】自然力を利用する発電において、現在話題になっている太陽光発電、太陽熱発電、風力発電以外の発電方法として水利用による発電方法の提供を目的としたものである。【解決手段】従来の水を利用した発電方法は、水を液体状のままで使用して水車等の回転物を回転させ、発電装置を稼働して電気を生産・供給していたが、本発明になる水利用による発電方法は、川の水、または貯水された水を容器に収納して固形物状の水塊状物としたものを、川の上流より下流に向けて設けた傾斜状の一以上の誘導路、または誘導設備を用いて連続して落下させることにより生じる落下力を利用して、一以上の回転物を回転させることにより発電装置類を稼動させて電力を生産・供給することを特徴とした水利用による発電方法である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
川の水、または貯水された水を容器に収納して固形状物、または固体状物とし（以下、「水塊状物」という）、該水塊状物を傾斜のある上方より下方に設けた一以上の誘導路、または誘導設備を用いて自然落下させることにより生じる落下力を利用して、一以上の回転物を回転させることにより発電装置類を稼動させて電力の生産・供給をすることを特徴とした水利用による発電方法。
【請求項２】
上方より下方に落下させる水塊状物は連続して落下させるものである請求項１の水利用による発電方法。
【請求項３】
水塊状物の連続落下により回転させた一以上の回転物の回転を、回転し続ける回転装置類に移行させたものによる請求項１、２の水利用による発電方法。
【請求項４】
上方より下方に落下させた水塊状物を、該水塊状物の落下力を利用して、再度、任意の高さまで上昇させるものである請求項１〜３の水利用による発電方法。
【請求項５】
上方より下方に落下させた水塊状物を元の水と容器に分けた上で、水は放流する、また容器は再使用のために上方に返送するものによる請求項１〜４の水利用による発電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、川の水、または貯水された水を利用した発電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電力を得るために用いられている発電方法は、大量に燃料を必要とする化石燃料発電方法と共に、安全性に注意を払っているとはいえ、危険性が伴う原子力利用の発電方法が主流であり、自然力を利用した水力発電が主力の座より降りたことにくわえ、風力発電、太陽光および太陽熱発電、地熱発電等による発電方法もまだ大きな比重を占めるまでには至っていない状況である。
主力の座より降りたとはいえ、水を利用した発電については種々の提案がされており、雨水を発電に利用するもの（特許文献１）、また、海水を淡水化して海底に設けた竪坑に落下させ、付設した水車による水力発電（特許文献２）、あるいは、川流水又は海流水利用のバケットつきコンベヤ状水車の回転力による発電装置（特許文献３）も提案されているが、それらのいずれもが水を直接、水車の回転に用いて発電するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０５８４０６公報
【特許文献２】特開平９−１５０１４０公報
【特許文献３】特許３９４２１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、水を利用する発電方法のひとつとして、従来の発電方法であった川の水、または貯水された水を直接水車の回転に用いて発電する従来の発電方法とは異なる水利用による発電方法の提供を目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
川の水、または貯水された水（池、沼、貯水池、貯水所に貯水された水）を容器に収納して固形状物、または固体状物とし（以下、「水塊状物」という）、該水塊状物を傾斜のある上方より下方に設けた一以上の誘導路、または誘導設備を用いて自然落下させることにより生じる落下力を利用して、一以上の回転物を回転させることにより発電装置類（発電装置類とは、発電装置、および発電装置を稼動させるための関連装置類、関連設備類をいう）を稼動させて電力の生産・供給をすることを特徴とした水利用による発電方法である。
川の水、または貯水された水を容器に収納して水塊状物とすることは、液体状の水を容器に収納することにより固形状物、または固体状物として取扱うことができる状態にするためのものである。
【０００６】
貯水された水利用においては、既設の水力発電で使用するダムを貯水所と見立てることにより、水力発電に使用された後に放流された水を貯水された水として再使用すれば、新たな貯水所を設けることなく水利用できることになる。また、水塊状物として使用した後の放流水は、下方にて再び同様の方法にて利用することもできるものである。
【０００７】
川の水、または貯水された水を水塊状物として上方より下方に自然落下させるための傾斜は、利用する川の形態に沿って設けたもの、または任意の傾斜勾配を決めて設けたものである。すなわち、利用する川の状況や地形の状況などにより、川の上流部より下流部への高低差をそのまま傾斜として利用するもの、または任意の傾斜勾配を決めて傾斜を設けたものである。
【０００８】
傾斜に設ける一以上の誘導路、または誘導設備は、設ける誘導路、または誘導設備を横列状、あるいは縦列状として設けてもよい。傾斜に設ける一以上の誘導路、または誘導設備は、設ける誘導路、または誘導設備を面状、または軌条状、あるいは吊下げ状としたものである。面状、または軌条状、あるいは吊下げ状とした誘導路、または誘導設備には、自然落下させる水塊状物の落下力を助けるためにローラー材を含めた回転物類を設ける、または摩擦力の小さい材料を用いる、あるいは水塊状物の落下時に水塊状物と一緒に水を含めた流動物類を流すなどをして水塊状物の落下を助けるものとしてもよい。また、水塊状物の落下力を助けるために、水塊状物を構成する水収納容器に車輪状材を含めた回転物類を取付ける、または摩擦軽減材を取付けてもよい。
【０００９】
水塊状物の落下力を利用して、一以上の回転物を回転させることにより発電装置類を稼動させ電力を生産・供給するための回転物は、該回転物を一以上の誘導路、または誘導設備に設けたもの、あるいは水塊状物（水収納容器）に設けたものである。
【００１０】
発電装置類を稼動させて電力を生産・供給するために誘導路、または誘導設備に設けた、あるいは水塊状物に設けた一以上の回転物は、該一以上の回転物のそれぞれが発電装置類を稼動させて電力を生産・供給するもの、または一以上の回転物の回転力を電力の生産・供給をする発電装置類に移行するためのものである。
また、誘導路、または誘導設備に設けた一以上の回転物、あるいは水塊状物に設けた一以上の回転物は、該回転物の回転軸が一の回転物、または一以上の回転軸の組合された回転物、すなわち長さのある紐・帯状材類と一以上の回転物が組合されたベルトコンベヤー状類の回転物、あるいは任意の大きさ、任意の形状の回転物類が任意数組み合わされた回転物でよい。
【００１１】
上方より下方に落下させる水塊状物は連続して落下させるものである。
水塊状物を連続して落下させることは、水塊状物の落下力により回転する一以上の回転物の回転を継続させるためのものである。また、一以上の回転物の回転が継続するように連続して落下させる水塊状物は、該水塊状物の形状を長いものとして落下させる、または水塊状物を連結して落下させる、あるいは横列状、縦列状として設けた誘導路、または誘導設備に交互に連続して水塊状物を落下させて回転物の回転を継続させるものである。一以上の回転物の回転を継続させることにより回転物の回転により稼働する発電装置類の稼動も継続することになる。
【００１２】
水塊状物の連続落下により回転させた一以上の回転物の回転を、回転し続ける回転装置類に移行させたものにより発電装置類を稼働させてもよい。
すなわち、水塊状物の連続落下により回転する回転を、定位置にて回転する円盤状回転物に移行して円盤状回転物を回転させることにより、水塊状物の落下による回転が一時的に途絶える回転であっても、回転を始めた円盤状回転物は慣性回転を続けるために、円盤状回転物に係合させて稼働する発電装置類は、稼働を途絶えることなく続行されることになる。また、水塊状物の連続落下による一以上の回転物の回転を集めて、紐・帯状類の長尺材を使用した回転装置類に移行することにより、移行された回転装置類は回転を続行することになり、これにより稼働させる発電装置類の稼働も続行されることになる。
【００１３】
上方より下方に落下させた水塊状物は、該水塊状物の落下力を利用して、再度、任意の高さまで上昇させてもよい。
再度、任意の高さまで上昇させた水塊状物は、該水塊状物をふたたび上方より下方に落下させて回転物を回転させ発電装置類の稼働に係わらせる、または任意の高さまで上昇させた後に水塊状物を水と容器に分けて水は放流する、また、容器は上方に返送するものでもよい。水塊状物を任意の高さまで上昇させた後に水を放流すれば、下方への放流も容易になるものである。
【００１４】
上方より下方に落下させた水塊状物は、該水塊状物を元の水と容器に分けた上で、分けた水は下方に放流する、また容器は再使用のために上方に返送するものである。
再使用のために上方に返送する容器は、川の水を利用した水車類の力を用いて上方に牽引返送する、または水塊状物の落下力を利用して上方に牽引返送する、あるいは車両、船舶類の搬送手段を用いて返送するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明になる水利用による発電方法を用いることにより、従来の水力発電に必要とされた大なダムを設けることができない場所でも電力の生産・供給ができることになる。また、一の川の水を一以上の場所でも利用できることになる。
このことは、電力を必要とする近くの河川での水が利用できることに加え、太陽光発電、太陽熱発電、または風力発電にみるように、電気の発電量が気象状況により大きく左右されることも減少するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発電用設備類の概略配置図
【図２】発電用設備類の概略配置側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態は、川の水、または貯水された水を容器に収納して固形状物、または固体状物となる水塊状物とした上で、上方より下方に設けた誘導路、または誘導設備を自然落下させることにより生じる落下力を利用して回転物を回転させることにより、発電装置類を稼動させて電力の生産・供給をするものである。
【実施例１】
【００１８】
本発明を実施するための実施例を、図１発電用設備類の概略配置図、および図２発電用設備類の概略配置側面図に基づき説明する。
まず、本発明の水利用による発電方法に必要となる装置、および設備類の概要について説明する。
本発明になる実施例として示す発電方法は川１の水を利用するもので、川１の水を利用するための取水路２、および取水した水を一時的に貯めておく貯水所３、貯水した水を容器に収納して固形状物、または固体状物の水塊状物Ａとして上方より下方に落下させるための水塊状物取扱所４、固形状物、または固体状物とした水塊状物Ａを自然落下させるための上方より下方に向けて傾斜した二列に並んだ誘導路、または誘導設備５、５、水塊状物Ａの落下力により電力の生産・供給をするための発電装置類（発電装置、または発電装置稼働用設備類）７を稼動させるために回転させる一以上の回転物６、水塊状物Ａの落下力により回転する一以上の回転物６により稼働する発電装置類７、電力の生産・供給のための諸装置、諸設備を備えた発電所８、一以上の回転物６を回転させて下方に落下した水塊状物Ａを元の水と容器に分けて水は放水する、また、容器は回収して上方に返送するための水塊状物処理所９、水塊状物Ａより分けられた水を川の下方に流すための放水路１０、水塊状物Ａより水が放水されて空になった容器を上方の水塊状物取扱所４に返送するための返送路、または返送設備１１（車両用、または船舶用）などである。
なを、本実施例では、上方より下方に落下させた水塊状物Ａを再び上昇させた後に水と容器に分けるものとしたために、水塊状物Ａの再上昇に用いる誘導路、または誘導設備５、５も延長されたものとなり、水塊状物処理所９、放水路１０、返送路、または返送設備１１も水塊状物Ａの再上昇後に備えたものとなる。
【００１９】
次に、それぞれについて詳しく述べる。
取水路２は、利用する川１の水を上流より取り入れるためのものである。
貯水所３は、川より取り入れる水量に変動が生じても利用する水量に影響を及ぼすことのないようにするための、水の一時貯水所となるところである。
水塊状物取扱所４は、貯水所３に取り入れた水を容器に収納して固形状物、または固体状物の水塊状物Ａとすると共に、上方より下方に落下させるための傾斜した誘導路、または誘導設備５、５の落下場所となるところである。また、水塊状物取扱所４は、水を収納するための容器の保管、管理、修理などを含め、下方の水塊状物処理所９より返送された容器を再使用するために必要となる諸作業の準備場所ともなる。
水塊状物Ａとは、液体状の水を容器に収納して固形状物、または固体状物として取扱える状態としたものである。また、水塊状物Ａを構成する容器には回転物を取付けて発電装置類７としたもの、または、車輪を含めた回転物類を取付けて水塊状物Ａの落下を助ける形態としたものでもよい。
二列に並んだ誘導路、または誘導設備５、５は、水を容器に収納して固形状物、または固体状物とした水塊状物Ａを自然落下させるための上方より下方に向けて傾斜した誘導路、または誘導設備５、５で、該誘導路、または誘導設備５、５は面状、または軌条状、あるいは吊下げ状のいずれの形態でもよい。また、設けた誘導路、または誘導設備５、５には、水塊状物Ａの自然落下を助けるためのローラー材を含めた回転物類を設ける、または摩擦力の小さい材料を用いたものとしてもよい。
なを、本実施例においては、二列に並んだ誘導路、または誘導設備５、５は、発電装置類７を稼動させるための一以上の回転物６を回転させて落下した水塊状物Ａを、該水塊状物Ａの落下力により再び任意の高さまで上昇させた後に水と容器に分けるものとするために、二列に並んだ誘導路、または誘導設備５、５を、再度、任意の高さまで上昇させたものとして設けたものである。
水塊状物Ａの落下力により発電装置類７を稼動させるために回転させる一以上の回転物６は、誘導路、または誘導設備５、５、あるいは水塊状物Ａ（水塊状物Ａを構成する水収納容器）に設けたものである。また、設けた一以上の回転物６は、該設けた一以上の回転物６のそれぞれが発電装置類７であるもの、または一以上の回転物６のそれぞれが発電装置類７を稼動させるもの、あるいは一以上の回転物６の回転力を集めたもので発電装置類７を稼動させるものである。発電装置類７を稼動させる一以上の回転物６は、該回転物６の回転軸が一の回転物、または長さのある紐・帯状材類と一以上の回転物が組合された形態の回転物を含む一以上の回転軸の組合された回転物、あるいは任意の大きさ、任意の形状の回転物が任意数組み合わされた回転物でよい。
電力を生産・供給のための発電装置類７は、水塊状物Ａの落下力により回転する一以上の回転物６により稼働する発電装置類７、または水塊状物Ａの落下力により回転する一以上の回転物６の回転力が移行されて稼働する発電装置類７、あるいは水塊状物Ａの落下力により回転する一以上の回転物６の回転力を、回転し続ける回転物に移行して稼働する発電装置類７によるものである。水塊状物Ａの落下力により回転する一以上の回転物６の回転力を、回転し続ける回転物に移行した発電装置類７とは、連続して落下させる水塊状物Ａの落下力により回転する一以上の回転物６の回転力を、定位置にて回転する円盤状回転物７(a)に移行したもので、移行された円盤状回転物７(a)は、連続落下する水塊状物Ａの落下による回転が一時的に途絶えても、回転を始めた円盤状回転物７(a)は慣性回転を続けるために、円盤状回転物７(a)に係合させて稼働する発電装置類７の稼働は途絶えることなく続行されることになる。
発電所８は、発電装置類７を含めて電力の生産・供給のための諸設備を備えた総合的な場所である。
水塊状物処理所９は、回転物６を回転させて下方に落下した水塊状物Ａを元の水と容器に分けた上で水は放水する、また、空になった容器は回収、または一時保管をする、また一時保管した容器は再使用するために上方の水塊状物取扱所４に返送するための場所となるところである。
放水路１０は、水塊状物処理所９にて水塊状物Ａより分けられた水を川の下方に流すためのものである。
返送路、または返送設備１１は、水塊状物Ａより水が分けられて空になった容器を、上方の水塊状物取扱所４に返送するためのものであり、通常の道路、または水上路を使用するものに加えて、容器返送用の専用施設として設けた軌条設備、または牽引設備を備えたもの、あるいは牽引設備を稼動させるための水利用による水車類を備えたものでもよい。
【００２０】
本実施例による発電方法は、川１の水を上流に設けた取水路２により貯水所３に貯水し、該貯水した水を水塊状物取扱所４にて容器に収納して固形状物、または固体状物の水塊状物Ａとし、上方より下方に向けて傾斜して設けた二列の誘導路、または誘導設備５、５を用いて水塊状物Ａを連続して自然落下させることにより、誘導路、または誘導設備５、５に設けられた一以上の回転物６を回転させて発電装置類７を稼動させ、電力の生産・供給をするものである。
上方より下方に向けて設けられた二列の誘導路、または誘導設備５、５を落下した水塊状物Ａは、延長して設けられた二列の誘導路、または誘導設備５、５により、再度、任意の高さまで上昇させた後に水塊状物処理所９にて水と容器に分け、水は放水路１０を経て川下に放流する、また、容器は再使用に備えて返送路、または返送設備１１にて上方の水塊状物取扱所４に返送するものである。
水塊状物Ａの連続落下により回転させる回転物６は、水塊状物Ａの落下力が増大する傾斜した誘導路、または誘導設備５、５の下方に設けるものとし、設ける回転物６は、回転物６自身が電力を生産・供給する発電装置類７となる回転物６(a)、および、電力を生産・供給する発電装置類７を稼動させるために設けられた、定位置にて回転する円盤状回転物７(a)を回転させるための回転物６である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明により生産・供給する電力は、原子力に依存していた電力の取りやめ手段の一つとして利用することができると共に、化石燃料を使用する火力発電の稼働減少にも貢献するものである。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・・・川
２・・・・・取水路
３・・・・・貯水所
４・・・・・水塊状物取扱所
５・・・・・誘導路、または誘導設備
６・・・・・回転物
６(a)・・・・回転物（回転物自身が発電装置類であるもの）
７・・・・・発電装置類
７(a)・・・・発電装置類（定位置にて回転する円盤状回転物）
８・・・・・発電所
９・・・・・水塊状物処理所
１０・・・・放水路
１１・・・・返送路、または返送設備
Ａ・・・・・水塊状物
【図１】
2013050077.tif 000003
【図２】
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